Modelling protein solutions in membrane separation processes - from simple patchy colloids to realistic representation of proteins.

Poskytovatel

Grantová agentura České republiky

Program

Standardní projekty

Veřejná soutěž

SGA0202600001

Hlavní účastníci

Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

26-21358S

Název projektu anglicky

Modelling protein solutions in membrane separation processes - from simple patchy colloids to realistic representation of proteins.

Anotace anglicky

We aim to create and validate a novel coarse-grained modelling approach for predicting acid-base equilibria in protein solutions separated from a buffer by a semi-permeable membrane. Such predictive modelling is crucial for optimising industrial separation processes like dialysis or ultra/dia-filtration. Models based on the mean-field approximation, commonly used in the industry, sometimes fail to predict the charge on proteins and the pH in the protein solution because they do not account for the irregular shapes of proteins, their charge distribution and protein-protein interactions. By accounting for these factors, our simulations will not only improve the prediction of pH, protein charge and ion partitioning but also enable predicting phase separation and precipitation as a function of pH, which is impossible with current models. We will validate our modelling using dialysis experiments on well-known proteins. If successful, our approach will enhance the fundamental physico-chemical understanding needed to improve optimization of industrial processes.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10403 - Physical chemistry

OECD FORD - vedlejší obor

10404 - Polymer science

OECD FORD - další vedlejší obor

10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BM - Fyzika pevných látek a magnetismus<br>CD - Makromolekulární chemie<br>CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

Zahájení řešení

1. 1. 2026

Ukončení řešení

31. 12. 2028

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP26-GA0-GA-R

Datum dodání záznamu

29. 4. 2026

Celkové uznané náklady

10 755 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

10 755 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč